11.2 : Atak siarczanów na beton

Atak siarczanów na beton to proces pogarszania się stanu betonu, charakteryzujący się białawym przebarwieniem zaczynającym się na krawędziach i narożnikach, któremu towarzyszą pęknięcia i odpryski. Zjawisko to występuje, gdy siarczany reagują ze składnikami stwardniałego betonu, tworząc związki takie jak siarczan wapnia i sulfoglinian wapnia, które zajmują więcej miejsca niż substancje, które zastępują, powodując rozszerzanie się i rozrywanie betonu.

Siarczany ze źródeł takich jak gleba, woda gruntowa lub ścieki przemysłowe wnikają w beton, a ich reakcja wytwarza gips i ettringit. Ta reakcja jest podobna do tej w produkcji cementu, gdzie gips zapobiega szybkiemu wiązaniu poprzez reakcję z glinianem trójwapniowym. Jednak w utwardzonym betonie ta reakcja jest niepożądana, ponieważ może prowadzić do uszkodzeń konstrukcyjnych.

Odporność na atak siarczanowy jest krytycznym aspektem, który zwykle jest testowany poprzez zanurzanie próbek betonu w roztworach siarczanowych. Ta metoda pozwala na obserwację zmian w próbce, takich jak zmniejszenie wytrzymałości, rozszerzenie i utrata wagi. Kontrola wizualna jest również cennym narzędziem w identyfikacji uszkodzeń. Zastosowanie cementu o niskiej zawartości glinianu trójwapniowego, takiego jak cement odporny na siarczany i cement mieszany, może znacznie zwiększyć odporność betonu na atak siarczanowy. Trwałość betonu na atak siarczanowy opiera się również na osiągnięciu niskiego stosunku wody do cementu dla niskiej przepuszczalności, czynnika, który jest kluczowy dla zmniejszenia prawdopodobieństwa uszkodzenia.